6.01 Optische Tonabnehmer

Ina Janssen und Vera Wolthoff, Johannes-Althusius-Gymnasium Emden

In unserem Projekt beschĂ€ftigen wir uns mit der schrittweisen Entwicklung eines optischen Tonabnehmers fĂŒr akustische Gitarren. Deren Töne können nicht wie bei E-Gitarren elektromagnetisch abgenommen werden, weshalb auf andere Techniken ausgewichen wird, wie piezoelektrische Tonabnehmer, die jedoch in bestimmten Frequenzbereichen unbefriedigende Ergebnisse liefern. Wir haben verschiedene optische Sensoren hinsichtlich ihrer Eignung fĂŒr die Erfassung schwingender Membranen untersucht. Letztendlich entschieden wir uns fĂŒr eine eigene Konstruktion, die in der Lage ist, durch das sich verĂ€ndernde IntensitĂ€tsprofil eines Laserstrahls die Töne der Gitarre abzunehmen. Dieser Laserreflexsensor wurde zum Einbau in die Gitarre optimiert und miniaturisiert.

6.02 Mit dem Licht durch die Wand

Tobias Mahncke, Johanneum LĂŒneburg

In großen GebĂ€uden gibt es oft innen liegende RĂ€ume, die nur unter Schwierigkeiten mit Tageslicht beleuchtet werden können. Ich habe ĂŒber verschiedene Möglichkeiten nachgedacht, wie man solche GebĂ€udeteile doch beleuchten könnte. Insbesondere habe ich untersucht, ob sich die Benutzung von verspiegelten Rohren als Leitungen anbietet. Dabei untersuchte ich verschiedene Ma-terialien auf ihr Reflexionsvermögen in verschiedenen WellenlĂ€ngenbereichen des Lichtes. Aufgrund meiner Messungen konnte ich ein mathematisches Modell entwickeln und kalibrieren, das die Effizienz dieser Leitungen zuverlĂ€ssig vorhersagen kann und mir gestattet, die Rohrleitungen fĂŒr das Licht zu optimieren.

6.03 Untersuchung des Gefrierverhaltens von Wasser

Pia LĂŒbke, Christian-Gymnasium Hermannsburg

Da ich schon hĂ€ufiger von dem PhĂ€nomen gehört habe, dass heißes Wasser schneller gefriert als kaltes, nahm ich mir vor, im Alltag gezielt auf das erstaunliche Verhalten des Wassers zu achten. Denn bisher vermutete ich genau das Gegenteil. Beispielsweise ließ ich beim Herstellen von EiswĂŒrfeln das WasserzunĂ€chst ablaufen, bis es kalt war, in der „Hoffnung“, dass es dadurch schneller gefriert. Dass jetzt sogar heißes Wassers schneller gefrieren soll, wollte ich zunĂ€chst nicht glauben!Durch mehrere Messreihen unter verschiedenen Bedingungen prĂŒfte ich, ob ich dieses -fĂŒr mich kuriose- Verhalten des Wassers nachweisen kann.

6.04 SĂŒĂŸwassergewinnung aus salzhaltigem Kochwasser mit Hilfe eines Peltierelements

Andrea JĂŒnemann, Lea Raulfs und Sarina Labuhn  
Marienschule Hildesheim

Aufgrund der zunehmenden Wasserknappheit, vor allem in Nahen Osten, und den daraus resultierenden politischen Konflikten haben wir eine Möglichkeit gesucht, Wasser im Haushalt einzusparen. Die Grundidee besteht darin, dass salzhaltiges Wasser (Kochwasser oder Ozeanwasser) umweltfreundlich auf-zubereiten, um es danach z. B. zum BewÀssern von Pflanzen oder Feldern zu verwenden, ohne sauberes Trinkwasser zu verschwenden. Mit verschiedenen Vorversuchen wie dem Kresseversuch, dem WÀrmeleitversuch und dem Versuch zur Salzwasserverdampfung haben wir eine Apparatur konstruiert, die gleichzeitig zur Verdampfung des Salzwassers und zur Kondensation des Wasserdampfes genutzt werden kann. Das darin befindliche Peltierelement ist durch unsere Konstruktion in der Lage, aus dem Wasserdampf zusÀtzliche 40 Watt Eigenleistung zu produzieren.

6.05 Untersuchung des Wirkungsgrades von Modellwindkraftanlagen

Landessieger

Michael Marx, Marius Rakers und Johannes Albers
Franziskusgymnasium Lingen

In unserem Jugend-forscht-Projekt versuchen wir einen Ansatz zu finden, wie man die Effizienz bei der Nutzung von Windenergie steigern kann. Dazu haben wir einige Modelle von bereits bestehenden Windanlagen gebaut und versucht diese zu optimieren. Um den Wirkungsgrad unserer Modelle zu bestimmen, bauten wir unseren schuleigenen Windkanal um und ergĂ€nzten ihn mit den fĂŒr die Bestimmung des Wirkungsgrades erforderlichen MessgerĂ€ten. Außerdemversuchten wir eine neue Form von Windrotoren zu entwerfen bzw. die Form von bereits bestehenden so zu verĂ€ndern, dass ihr Wirkungsgrad steigt. Der erste Erfolg stellte sich beim Darrieus-Rotor ein. Seinen Wirkungsgrad konnten wir am Modell steigern.

6.06 Die Sonne im Visier - SolarnachfĂŒhrung

Henrik Weyer und Niklas Richter, Christian-von-Dohm-Gymnasium Goslar

Wir haben versucht, mit möglichst einfachen Mitteln eine SolarnachfĂŒhrung zu bauen. Diese soll Solarzellen immer zur Sonne ausrichten und möglichst einfach aufgebaut sowie preiswert sein. Um die Motoren, die die Solarzellen bewegen, ansteuern zu können, haben wir zwei Schaltungen konstruiert, in denen jeweils zwei Lichtsensoren die Richtung des einfallenden Lichtes messen. Ihre Spannungssignale steuern die beiden Motoren ĂŒber je eine VerstĂ€rkerschaltung. Außerdem haben wir begonnen, eine passende Mechanik zu bauen. In ihr bewegen Motoren die horizontale und die vertikale Achse.

6.07 ComputergestĂŒtzte Analyse unbekannter Bewegungsformen

Matthias Haase, Otto-Hahn-Gymnasium Göttingen

Mal ganz anders messen! - In diesem Projekt wurde eine neue Messmethode fĂŒr Bewegungen in der Physik entwickelt. Dabei wird die Bewegung in Einzelbildern mittels Webcam und Computer aufgenommen. In jedem Bild wird nun mithilfe des Computers das bewegte Objekt wieder erkannt. Die gesamte Bewegung kann damit rekonstruiert und direkt am Computer weiterverarbeitet werden. Das ermöglicht schnellere, einfachere und automatisierte Messaufbauten fĂŒr Versuche im Physikunterricht.

 

2018